Способ производства сывороточного напитка для спортивного питания
Владельцы патента RU 2780157:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" (RU)
Изобретение относится к молочной промышленности. Способ производства сывороточного напитка для спортивного питания включает приемку подсырной сыворотки, её сепарирование, ультрафильтрацию, электрохимическую активацию до рН 9, пастеризацию, охлаждение до температуры 38-40°С, внесение протеолитического фермента в количестве 0,1 % мас., гидролиз в течение 14 часов, после чего смесь пастеризуют в течении 30 минут при температуре t = 65 – 68°С, охлаждают до температуры t = 38 – 40°С, закваску, содержащую микроорганизмы Lactococcus lactis, Streptococcus thermоphilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. Shermanii, вносят в количестве 5 % от массы смеси и сквашивают в течение 6 часов, после чего вносят креатин моногидрат в количестве 2-3 %, глюкозно-фруктозный сироп в количестве 6-8 % от массы смеси, вкусоароматический наполнитель, перемешивают и охлаждают готовый напиток. Изобретение позволяет получить напиток для спортивного питания с высоким содержанием аминокислот. 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к производству сывороточных напитков для спортивного питания.
Известен молочный стерилизованный продукт «Спортивный», содержащий: молоко сухое обезжиренное - 10,0-12,0, концентрат сывороточных белков - 1,83-2,85, гидролизат сывороточных белков - 0,8-0,85, масло соевое - 1,2-1,58, мальтодекстрин - 1,77-2,55, фруктово-ягодный сироп - 6,2-7,0, минеральные вещества, витамины и воду. (RU №2440003, МПК A23C 9/20, A23C 23/00 19.10.2010)
Недостатком данного продукта является отсутствие креатин моногидрата и микроорганизмов, поэтому он не сможет в полной мере удовлетворить потребность спортсменов, которые нацелены на увеличение мышечной массы и выносливости во время тренировки.
Известна композиция для приготовления спортивного напитка «Утренний протеин с кофе», которая включает мас. %: концентрат сывороточного белка - 30-50, яичный белок - 6-16, заменитель сухих сливок на растительной основе - 16-26, кофе натуральный растворимый - 6-10, кофеин - 0,10-0,15, камедь ксантановая - 0,8-1,0, лецитин - 1,0-2,0, сукралоза - 0,06-0,12, ароматизаторы - 0,6-1,2. (RU 2662774, МПК A23L 2/385, A23L 2/66, 06.10.2017)
Известна композиция «Cухая смесь для приготовления напитка», которая включает 16,5-18,5 масс.% сыворотки подсырной, 4,8-6,0 масс.% молочного белка, порошки грибов майтаке и рейши каждого по 5,5-6,8 масс.% , 2,5-3,1 масс.% порошка спирулины, 21,5-23,0 масс.% какао-пудры, 20 масс.% фруктозы и 20 масс.% глюкозы. (RU 2579215, МПК A23L 2/39, 14.04.2015)
Недостатком этих продуктов является то, что в них сывороточный протеин находится не в гидролизованном состоянии, что не позволяет ему быстро и полноценно усваиваться в организме по сравнению с гидролизованном сывороточным протеином.
Наиболее близким по техническому исполнению к предлогаемому является способ производства глюкозо-галактозного сиропа, выбранный в качестве прототипа предусматривающий следующие операции: приемку молочной сыворотки, ее сепарирование, пастеризацию, охлаждение, ультрафильтрацию и электрохимическую активацию фильтрата до достижения рН 4,3-5,7. Проводят гидролиз лактозы путем внесения ферментного препарата и термостатирование в течение 3-3,5 часов при температуре 43-54°С до достижения степени гидролиза 50-90% от исходной концентрации лактозы. После чего проводят сгущение и инактивацию фермента в вакуум-выпарной установке (ВВУ) до массовой доли сухих веществ не менее 60%. (RU 2353657, МПК C13K 5/00 A23C 21/00 29.10.2007)
Недостатком данного способа является, отсутствие в рецептуре креатина моногидрата, который необходим спортсменам, а также отсутствие вкусоароматических наполнителей, что плохо сказывается на органолептических свойствах продукта. Еще после сгущения в ВВУ, продукт получается густой консистенцией и не подходит для того, чтобы быть использованным как напиток.
Сущность предлагаемого способа получения сывороточного напитка для спортивного питания в использовании электрохимической активации сыворотки который вместе с протеолитическими ферментами, улучшает аминокислотный состав сыворотки, а также использования креатина моногидрата, который может увеличить его доступность в мышцы и замедлить скорость истощения фосфокреатина и обеспечить быстрей синтез во время восстановления после тренировки, тем самым повышая работоспособность.
Технический результат изобретения заключается в получении сывороточного напитка для спортивного питания с высоким содержание аминокислот, за счет электрохимической активации сыворотки и содержанием креатина моногидрата. Для этого были отработаны оптимальные технологические параметры производства данного напитка.
Технический результат достигается тем, что в способе производства сывороточного напитка для спортивного питания, включает этапы: приемка подсырной сыворотки, сепарирование, ультрафильтрация, электрохимическая активация, пастеризация, охлаждение, внесение фермента и гидролиз, так же отличается от прототипа тем, что электрохимическая активация проводится до рН 9.0, в продукт вносится закваска, а также в состав спортивного напитка входит креатин моногидрат и глюкозно-фруктозный сироп.
Предлагается способ производства сывороточного напитка для спортивного питания, предусматривающий электрохимическую активацию сыворотки до pH 9. Гидролиз сыворотки производится в течение 14 часов. Сквашивание напитка в течение 6 часов. По окончании сквашивания вносятся креатин моногидрат, вкусоароматические наполнители и глюкозно-фруктозный сироп.
На предварительном этапе была определена целесообразность электрохимический активация, для этого был проведен аминокислотный анализ сыворотки с электрохимической активации и без электрохимической активации (таблица 1). Аминокислотный анализ проводился на базе НИЛ «Нанобиотехнологии и Биофизики» ЦБИ СКФУ.
Таблица 1
Аминокислоты | Без электрохимической активации | С электрохимической активации |
ng/ml | ||
804,045 | 34431,672 | |
473,938 | 13521,474 | |
0 | 120667,789 | |
Аспарагиновая кислота | 1243,581 | 6332,713 |
1109,134 | 57356,32 | |
Гидроксилизин | 0 | 765,151 |
25864,072 | 27717,675 | |
Глицин | 788,36 | 1972,041 |
Глутаминовая кислота | 24566,335 | 68859,489 |
275,374 | 40991,632 | |
1174,268 | 127825,352 | |
1434,328 | 93009,389 | |
0 | 10441,493 | |
237,701 | 3278,481 | |
1968,927 | 50063,085 | |
Треонин | 462,903 | 28049,341 |
0 | 176466,39 | |
982,279 | 50700,051 | |
Цистеин | 0 | 7779,539 |
На основании проведенных исследований установлено, что лучше использовать фермент после электрохимической активации.
По предлагаемому изобретению в технологии производства используется креатин моногидрат. Креатин – это незаменимое натуральное природное вещество (метил-гуанидоуксусная кислота), которое содержится в мышечной и нервной ткани человека и требуется для энергетического обмена, мышечного движения и человеческого существования. Креатин моногидрат нужен для быстрого роста мышечной массы, силы, выносливости. Этот эффект, вероятно, связан с тем, что креатин является осмотически активным веществом, что способствует увеличению задержки воды внутри клеток. Моногидрат креатина связывается с водой по мере того как абсорбируется в мышечные клетки. Поскольку большее количество креатина запасается, большее количество воды привлекается в мышечную клетку. Это объясняет гидратирующее влияние креатина на мышечную клетку, которая приблизительно на 75% состоит из воды. Но приобретенный вес частично теряется после прекращения приема креатина. Многочисленные исследования показали, что креатин снижает утомляемость и улучшает умственную работоспособность. Это связано с тем, что креатин играет ключевую роль в гомеостазе энергии мозга, будучи временным и пространственным буфером для цитозольного и митохондриальных бассейнов, аденозинтрифосфата и его регулятора, аденозиндифосфата.
Способ производства данного напитка осуществляется следующим способом.
Проводят приемку подсырной сыворотки, сепарирование и ультрафильтрацию сыворотки, далее проводится электрохимическая активация сыворотки до pH 9. Далее сыворотку пастеризуют и охлаждают до температуры 38-40°С и вносят фермент. Фермент вносят в количестве 0,1 % от общей массы сыворотки, в качестве фермента может быть взят панкреатин. Гидролиз сыворотки производится в течение 14 часов, по окончании гидролиза, смесь пастеризуют в течение 30 минут, при температуре t = 65 – 68°С. Смесь охлаждают до температуры внесения закваски t = 38 – 40°С. Охлажденная до температуры заквашивания (38 – 40°С) смесь подается в резервуар. Закваска, содержащая микроорганизмы Lactococcus lactis, Streptococcus thermоphilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. Shermanii, вносится в количестве 5 % от массы смеси. Сквашивание напитков производится в течение 6 часов. По окончании сквашивания вносятся в соответствии с рецептурой креатин моногидрат, вкусоароматические наполнители и глюкозно-фруктозный сироп. Перемешивание заканчивают через 15 минут после заполнения резервуара. По окончании созревания спортивный напиток охлаждают до температуры 10 ± 2°С. Перед началом розлива продукт перемешивают.
В результате получают спортивный напиток, обогащенный креатином моногидратом.
Пример 1
С целью обеспечения оптимального качества спортивного питания необходимо тщательно контролировать поступающее сырье. Подсырную сыворотку принимают по массе и количеству, установленному лабораторией предприятия.
Сепарирование проводится в сепараторах-молокоочистителях или в сеператорах-нормализаторах. Ультрафильтрацию проводят в промышленных установках для ультрафильтрации.
Электрохимическая активация проходит в течение 30-45 минут. Проводится с целью обеспечения рН=9.0 для ферментного препарата.
Пастеризация сыворотки проводится в режиме, соответствующем выбору «барьерных технологий» для спортивных напитков: температура пастеризации исходного сыворотки должна составлять 65 - 68°С с выдержкой 30 мин. Смесь охлаждают до температуры внесения фермента (38 - 40°С).
Фермент для спортивного питания вносят в количестве 0,1 % от общей массы сыворотки. Гидролиз сыворотки производится в течение 14 часов. Смесь сквашивают до кислотности 75 - 80°Т.
По окончании гидролиза сыворотки, смесь пастеризуют в течение 30 минут, с температурой t = 65 - 68°С. Смесь охлаждают до температуры внесения закваски t = 38 - 40°С.
Охлажденная до температуры заквашивания (38 – 40°С) смесь подается в резервуар для спортивных напитков с охлаждающей рубашкой, снабженных специальными мешалками, необходимыми для равномерного перемешивания подготовленного сыворотки с закваской и другими компонентами. Закваска, содержащая Lactococcus lactis, Streptococcus thermоphilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. Shermanii, вносится в количестве 5 % от массы смеси. Перемешивание заканчивают через 15 минут после заполнения резервуара. Сквашивание напитков производится в течение 6 часов. Смесь сквашивают до кислотности 75 – 80°Т. Креатин моногидрат вносится в количестве 2 %, глюкозно-фруктозный сироп в количестве 7 % от массы смеси. В качестве вкусоароматический наполнителя вносится ароматизатор манго. По окончании созревания спортивный напиток охлаждают до температуры 10 ± 2°С. Перед началом розлива продукт перемешивают.
Преимуществом данного способа является, оптимальное количество креатина моногидрата и глюкозно-фруктозного сиропа, с невысокой себестоимостью данного напитка, приятным сладким ароматом, с нотками кислинки и сладким привкусом, к недостаткам следует отнести, что для некоторых людей этот напиток может показаться слишком сладким.
Пример 2
То же, что в примере 1. Глюкозно-фруктозный сироп в количестве 6 %, а также используется другая закваска, используется с микроорганизмом Lactobacillus acidophilus. В качестве вкусоароматический наполнителя вносится ароматизатор мандарин.
По сравнению с примером 1 преимуществом данного способа является другой приятный кисло-сладкий аромат и вкус напитка, уменьшение расхода глюкозно-фруктозного сиропа и, следовательно, уменьшение себестоимости продукта, к недостаткам следует отнести кисловатый вкус напитка.
Пример 3
То же, что в примере 1. Креатин моногидрат вносится в количестве 3 %, глюкозно-фруктозный сироп в количестве 8 %.
По сравнению с примером 1 и 2 преимуществом данного способа является большее количество креатина моногидрата и глюкозно-фруктозного сиропа, что увеличивает полезное действие во время тренировки, а к недостаткам увеличение стоимости производства данного спортивного напитка и увеличение кретина моногидрата, несколько повышает рН сыворотки.
Способ производства сывороточного напитка для спортивного питания, включающий приемку подсырной сыворотки, её сепарирование, ультрафильтрацию, электрохимическую активацию до рН 9, пастеризацию, охлаждение до температуры 38-40°С, внесение протеолитического фермента в количестве 0,1 % от общей массы сыворотки, гидролиз в течение 14 часов, по окончании которого смесь пастеризуют в течение 30 минут при температуре t = 65 – 68°С, охлаждают до температуры внесения закваски t = 38 – 40°С, закваску, содержащую микроорганизмы Lactococcus lactis, Streptococcus thermоphilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus, Propionibacterium freudenreichii ssp. Shermanii, вносят в количестве 5 % от массы смеси и сквашивают в течение 6 часов, после чего вносят креатин моногидрат в количестве 2-3 %, глюкозно-фруктозный сироп в количестве 6-8 % от массы смеси, вкусоароматический наполнитель, перемешивают и охлаждают готовый напиток.